DE1524347A1 - Binaer-Dezimal-Umwandler - Google Patents
Binaer-Dezimal-UmwandlerInfo
- Publication number
- DE1524347A1 DE1524347A1 DE19661524347 DE1524347A DE1524347A1 DE 1524347 A1 DE1524347 A1 DE 1524347A1 DE 19661524347 DE19661524347 DE 19661524347 DE 1524347 A DE1524347 A DE 1524347A DE 1524347 A1 DE1524347 A1 DE 1524347A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- binary
- adder
- register
- output
- digits
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/02—Conversion to or from weighted codes, i.e. the weight given to a digit depending on the position of the digit within the block or code word
- H03M7/12—Conversion to or from weighted codes, i.e. the weight given to a digit depending on the position of the digit within the block or code word having two radices, e.g. binary-coded-decimal code
Description
Binär-Dezimal-Umwandler
Viele Rechner benutzen zur internen Zahlendarstellung den
sogenannten Binärkodeo Die von diesen Eechnern gelieferten
Informationen werden jedoch in dezimaler Form benötigt
(dezimal unterteilte Skalen, Anzeige mit elektronischen Mitteln auf !jchirmbildröhren oder auf Elektrolumineszenz—
tafeln, durch elektrisch gezündete Leuchtelemente usw., mechanische Dezimalzähler, Drucker usw.), Außerdem muß
ein in reinem Binärkode arbeitender Rechner mitunter Informationen an einen anderen Rechner übergeben, der in
einem DezI.malkode arbeitet, insbesondere in einem binär'
kodieirten Dezimalcode«, Man benötigt dann eine Blnär-Dezi*
mal-Umwandlung, die durch eine im folgenden . Binär-Dezimalr'rn-vandler
genannte Vorrichtung automatisch erfolgt. In
anderen !''allen, wie Z0B9 bei der Untersuchung oder Erprobung
ro In-binär arbeitender Systeme, muß man bisweilen während
der VersuohrjreLh-en gewlaue Parameter überprüfen. E3 ist
darin von Vorteil, dem Operateur die manuelle Umwandlung
der Binärzahlen Ln Dez Lmalzahlen durch ein autonomes lesegerät zu r;r,';paron, dessen (Jmwandlungszeit im übrigen nicht
rytt
Brief vom 23 ο 12ο 1966 Blatt 2 Dipl.-Ing. G. Schliebs
an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
extrem kurz sein muß: Die bekannten Umwandler benutzen je
nach Fall elektromechanisch^ oder elektronische bzwo
elektrische Mittel.
Wenn zoBe die dezimale Ausgangsinformation von einem
mechanischen Organ wie einem Drehzähler oder einer rotierenden Walze usw. getragen wird, dann besteht eine Methode
darin einen Binärkodierer in der Rücklaufschleife eines
numerischen Machführgerätes zu benutzen und direkt mit der Stellung der Ausgangswalze die gelesene Dezimalzahl
anzuzeigen» Man kombiniert auf diese Weise eine Binär-Analog-Dekodierung
und eine Analog-Dezimal-Kodierung, die für andere Anwendungsfälle gegebenenfalls angepaßt werden
kann. Außerdem bestehen noch weitere Umwandlungsverfahren, die elektromeehanische Organe benutzen. Bei elektronischen
oder elektromechanischen Verfahren gibt es außer der mittelbaren
Umwandlung über einen analogen elektrischen Parameter
direkte Umwandlungsmethoden, die binär kodierte Dezimalkodes benutzen* Diese Verfahren beruhen auf den arithmetischen
Eigenschaften der Zahlen oder auf den algebraischen Eigenschaften ihrer Darstellungen in Binärkodes (rein binär,
binär kodiert dezimal)» Diese Verfahren können auf verschiedene
Weise verwirklicht werden: Man kann z„B. einen
Addierer-öubtrakierer benutzen und eine Tafel der binären
Darstellungen der Zählerpotenzen oder der mit den Zahlen O bis 9 multiplizierten Zehnerpotenzen0 Der Addierer-Bubtrahierer
kann identisch mit der zentralen Recheneinheit und für die Umwandlung feat' verdrahtet oder programmiert
seino Er kann auch von der zentralen Recheneinheit getrennt
und folglich separat verdrahtet sein. Andere Methoden benutzen Dezimalzähler,
Die Erfindung' hat ein Umwandlungaverfahren und eine im
folgenden Binär—Desimal-Umwandler oder kurz Umwandlet* genannte vοrrlenkung zum Ziel, die dazu dienen, eine ganze
■JUnäTzahl In ihre entsprechend binär kodierte Dezimalzahl
umzuwandeln,, .
- BADORIQiNAL'
das Deutsche Patentamt, München
Patentanwalt
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein neues spezielles Binär-Deζimal-Ümwandlungsverfahren, das sich
von dem bekannten Verfahren unterscheidet, das auf der algorithmischen Auswertung schrittweiser Divisionen durch
10 beruht. Hierzu gehört ein neuartiger Binär-Dezimal-Umwandler, der in mehreren Abwandlungsformen realisierbar ist
und das erfindungsgemäße Umwandlungsverfahren verwirklicht*
Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Umwandlung
einer Binärzahl in ihre entsprechende binär kodierte Dezimalzahl ist die schrittweise Division durch
10, wobei jedesmal ein Rest und ein Quotient mit Hilfe
logischer Operationen bestimmt werden, die namentlich
Additionen und/oder Subtraktionen sind; Es sei nun die
ganze Zahl ρ derart gegeben, daß 4p das kleinste Vielfache
von 4 ist, für das die maximale Wortlänge η der umzuwandelnden Zahl kleiner oder höchstens gleich 4p-2 ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßtί
Jede Binärzahl S, deren Quotient Q und Rest R der Division
durch TO bei der Bestimmung jeder Dezimalziffer der umzuwandelnden Zahl ermittelt werden, wird mit 3 multipliziert;
die Zahl 3S wird mit der Zahl
τ Λ - 0,0001 0001 ooor
ρ+ι
p+ 1 mal
multipliziert, die aus der abgebrochenen Entwicklung des Bruches erhalten wird und p+1 mal die Periode 0001
enthält; das erhaltene Produkt wird durch eine Verschiebung
um eine Stelle nach rechts durch 2 dividiert, wobei die
so erhaltene Binärzahl dann einen gebrochenen Teil X= x_1 χ 2 x_3 x_4 x_5 °·· enthält, 'deas-en fünf erste
Bad
009830/1405
das Deuts ehe Patentamt, München Patentanwalt
Binärziffern umkehrbar eindeutig mit dem Rest R verbunden
sind und eine kodierte Darstellung dieses Restes bilden}
die Teilquotienten Q werden bestimmt, indem zum eingeschränkten
Komplement von X eine "Korrektur" addiert wird, deren
Periode von der Zahl χ o χ , χ ., Xp- gebildet wird, wenn
der Rest R^O ist<, "'■-.'
Weitere Kennzeichen dieses Verfahrens sind:
Der Quotient Q wird, wenn der Resr)^ Ö ist, erhalten, indem
man das eingeschränkte Komplement X, die Zahl-X-1 2"" ,
die Zahl (1-X^1) 2"^4^+5'.. und die durch die p+1 mal wiederholte
Korrekturperiode gebildete Zahl (x_2 x* .....
addiert, und wenn der Rest R= 0 ist, indem man X, x-
und (0000)p+1 addiert. -. ■
Die Ziffern X1 des Produktes (Yp+1) (5S-) werden dureh
Rekursionen bestimmt, indem die Gruppen von vier Binärziffern
der Zahl 3S als binäre Darstellungen der Hexadezimal-"zeichen
A, betrachtet werden, zu denen der Übertrag R, hinzuzufügen
ist, so daß die Zahl xk+1 als Residuum Modulo 16
der Summe aus Ak+1 xfc , Rk+| und ^berechnet wird.
Pur jede Ordnung k wird die Summe der Zahlen x, und A,
IC iC"f· J
bestimmt, die eine Hexadezimalzahl C-. - sowie einen Übertrag
ak+1 bilden>
der gleich 0 oder 1 ist und mit dem Hexadezimalübertrag bk+1 der Summe ck + Rfc+1 - Rfc verbunden ist, welche
die Zahl xk+1 liefert, um in Abhängigkeit von der benutzten
Schaltung die Differenz R,- --Ri..! der nächst höheren Ordnung
bestimmen zu.können, \mammm^ 0 09δ30/ 1 40S
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
Bei einer Abwandlungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
geht man folgendermaßen vor:
Das Produkt (33) (Y_+1) wird erhalten, indem die Zahl S
mit der durch Perioden von vier Ziffern 1 gebildeten
Zahl Y' +1 = 1111 1111 ..*♦ multipliziert und dann
das erhaltene Ergebnis S-1 durch 5 und anschließend durch
dividiert wird, wobei die erste Division mit Hilfe mindestens
eines Subtrahierers erfolgt, der die durch die folgenden
Gleichungen definierten logischen Operationen ausführen
kanm :
>Sk Φ >k-2 φ *k-1
■* xk · H:-.+ xk · Rk-1 + h · Ek-1 -.
Weiter hat die Erfindung einen Umwandler zum Gegenstand,
der das beschriebene TJmwandlungsverfahreη verwirklicht.
Dieser Umwandler ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
daß er in seiner Grundform für Serienverarbeitung folgende
Teile besitzt:
Ein erstes Eingangs-UmIaufregister mit 4p+4 Stellen
drei Serienaddierer zur Verarbeitung der Daten für die Bestimmung der partiellen Reste und Quotienten, wobei diese
Addierer jeweils mit einem Übertrag-Plip-Plop verbunden
sind;
eine Matrix, um im Verlauf einer ersten Arbeitsphase nach
einem festgelegten Kode den Rest R der Division durch 10,
ausgehend von den vier ersten Stellen des Ausgangsregisters,
zu bestimmen, wobei diese Matrix als anderen Eingang den
Ausgang der vorletzten Stelle des Eingangsregisters besitzt?
OOÖ03O714ÖS
das Deutsche Patentamt,; München Patentanwalt
ein zweites Ausgangs-tfmlaufregister mit 4p+4 Stellen,
wobei die vier linken Stellen als Eingänge die entsprechenden Ausgänge der Matrix zur Bestimmung der Reste und "folglich
der gesuchten Dezimalziffern der umzuwandelnden Zahl
besitzenj
ein Umlaufregister zum Einschreiben der Korrekturperiode
für die Bestimmung .des Quotienten, die im Verlauf einer
zweitenÄrbeitäphäse mit Hilfe des Ausganges des Eingangsregisters und eines der genannten Serienaddierei* erfolgt!
und schließlich einen Tafctgeber, der mit einem Programmgeber zusammenarbeitet, der in üblicher Weise die verschiedenen
Synchronisiersignale und besonders ein Signal liefert,
das die beiden obigen Umwandlungsphäsen sukzessive bestimmt·
Das Umwandlungsverfahren und die angegebenen Abwandlungsformen des erfindungsgemäßen Umwandlers weisen demgemäß
folgende Eigenschaften auf:
Der Umwandler ermöglicht die Umwandlung ganzer Binärzahlen oder des ganzzahligen Teiles gemischter Binärzahlen, d.h·
von Zahlen, die einen gebrochenen und einen ganzen Teil enthalten. Wenn die umzuwandelnden Binärzahlen von vornherein
gemischt sein können, dann erfolgt die Umwandlung des gebrochenen Teiles und des ganzzahligen Teiles in zwei
unterschiedlichen Phasen· I1Ur diese werden aber im wesentlichen
die.gleichen Grundorgane benutzt, und zwar mit Hilfe
einer Umschaltung einiger Eingänge dieser Organe. Der Bauteilaufwand
für ein System zur Umwandlung gemischter Zahlen
ist so kaum höher als für ein Systems das lediglich ganze
Zahlen umwandelt« ' -
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Umwandlung ganzer Zahlen
0Ö983Ö/UÖS
das Deutsehe Patentamt, München Patentanwalt
beruht auf dem weiter unten beschriebenen klassischen
Verfahren fortgesetzter Division durch 10„ Die Bestimmung
des Restes und des Quotienten bei jeder Division durch
erfolgt jedoch durch ein spezielles Verfahrene Benutzt man einen derartigen Umwandler zur Umwandlung, gemischter
Zahlen, dann wird der gebrochene Teil nach dem klassischen Verfahren der fortgesetzten Multiplikation mit 10 unter
Aufsuchung des linksseitigen Überlaufs umgewandelt. Dank dem erfindungsgemäßen Umwandlungsverfahren sind die beiden
Umwandlungsphasen für den ganzzahligen Teil und den gebrochenen Teil in hohem Maße symmetrisch, und aus dieser Symmetrie
resultiert die Möglichkeit, einen großen Teil des Umwandlers
mit Hilfe einfacher Umschaltungen in beiden Arbeitsphasen einsetzen zu können. "
Der Umwandler benötigt keinen Konstantenspeicher. Das ist besonders vorteilhaft, wenn man einen autonomen Umwandler
'bauen will und folglich keinen Speicherteil eines Rechners
benutzen kann.
Die Länge η der umzuwandelnden Zahlen kann beliebig sein;
zudem sind die Kosten eines erfindungBgemäßen Umwandlers
nahezu unabhängig von n.
Die Umwandlungszeit für jede Abwandlungsform ist fest.
Es sind jedoch Abwandlungsformen denkbar, die eine Abkürzung der Umwandlungszeit ermöglichen, wenn die effektive
Wortlärige (von der Stelle mit dem geringsten Gewicht bis
zu der von 0 verschiedenen Stelle mit dem höchsten Gewicht)
kleiner als die maximale Länge η der umzuwandelnden Wörter ist, was zwangsläufig während der Umwandlung auftritt·
Ausgehend von den weiter unten beschriebenen Ausführungsformen sind solche Abwandlungsformen für jeden mit der
Digitalrechnertechnik.vertrauten lachmann leicht vorzunehmen
und werden deshalb im einzelnen nicht weiter be-
0098 30/ U05
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
schrieben,. Werte für die Umwandlungszeiten werden für die
Grundausführungen weiter unten angegeben; für Abwandlungsformen der oben beschriebenen Art können sich diese Zeiten
geringfügig ändern.
Der ganze Umwandler läßt sich aus elektronischen Toren und
Flip-Flops herstellen, aus Einzelelementen oder integrierten Schaltkreisen, aus beliebigen Mikroschaltkreisen (Dünnschicht-
oder Hybridschaltkreise usw.) oder auch aus magnetischen Schaltkreisen, mit Relais usw., und ganz allge- .
mein mit Hilfe jeder vollständigen Einheit aus Logik- und Speicherelementen, wie sie beim Bau von Nachrichtenvermittlungsanlagen und Digitalrechnern verwendet werden.
Der Umwandler kann durch Zufügen von Umwandlurigsnetzen
mit vier oder fünf Eingängen pro Dezimalziffer zur Umwandlung
in einen beliebigen binär kodierten Dezimalkode mit d Stellen benutzt werden (^)
Der Umwandler kann ferner nach einfachen (und weiter unten
beschriebenen) Änderungen dazu benützt werden, vom Binär-■
kode in jedes beliebige Zahlensystem umzuwandeln, das auf
einer einzigen Basis oder sogar auf vielfachen ganzzahligen
ψ Basen beruht.
Die hierfür erforderlichen Umwandlungsverfahren ergeben
sich ebenfalls durch einfache Änderungen, die jeder Fachmann leicht durchführen kann, und in dieser Hinsicht bilden
die im folgenden beschriebenen Beispiele von Umwandlern keine Begrenzung der Möglichkeiten. Sie werden in einer
Zeichnung erläutert, deren
Fig. 1 ein Übersichtsblockschaltbild des erfindungsgemäßen
Umwandlers in dessen als Beispiel angegebener
Seriengrundform und
0090307 1406
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
Pig. 2 ein Blocksehaltbild eines Flip-Plop-Schaltfcreiaes,
der ein Signal (T) an den Eingang des dritten
Serienaddierers des in Fig. 1 dargestellten Umwandlers liefert,
zeigen»
Da der.-umwandler in mehreren Ausführungaformen existiert,
wird im folgenden zur vereinfachten Darstellung das Umwandlungsverfahren besehrieben, das bei der in Hg. 1 dargestellten
sogenannten Grrundform des Umwandlers benutzt wird. Die in den Beispielen angetroffene !Jänge η der Binär-'
Wärter ist im übrigen selbstverständlich nur in Hinsieht
auf eine leichte Beschreibung gewählt, und der Einsatz des
Umwandlers ist weder auf eine spezielle Wortlänge beschränkt, noch auf eine besondere Ausführungsform·
Das Umwandlungsverfahren und ebenso der Umwandler werden
für den Pail von Binär-Dezimal-Umwandlungen beschrieben.
Anschließend werden diejenigen Änderungen angegeben, die erforderlich sind, um zu den verschiedenen Abwandlungsformen
des Binär-oDezimal-Convertierers zu kommen oder um bei
analogen Abwandlungsformen Umwandlungen vom Binär-Kode
in ein Zahlensystem mit anderer Örundzahl als 10 oder mit ■ -vielfachen
Grundzahl envorzunehmen«
Eine Zahl N kann in rein binärer form als
U2 "^T Bn-2 ··· \ "\h B0 (Bk = 0 oder t)
und in dezimaler Form als
N10 * Dm-1 Dn-2'*Di*##D1 B0 ^D
eine der Dezimalziffern 0 bis 9)
werden·
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
Bei der klassischen Methode der schrittweisen Gewinnung
der verschiedenen Ziffern der Dezimalzahl führt man wiederholte Divisionen durch 10 in folgender Weise auai
N10 β 10 A0 + D0
A0 "1Oi1+D1;
A1 = 10 A2 + T>2
A. = TO A^ + 1 + Eu usw.
Man gelangt zu einem Punkt, wo Am«Ci0 ist·
Es ist dannr
A = 0 χ 10 + D und alle folgenden Dezimal ziffern
m m
D (mit D-, - kA sind Null· Die aufeinander folgenden
m m m
Reste Dq, D1, ..Dm» 0, 0 ·β.··0#·· bilden die gesuqhten
Dezimalziffern in der Reihenfolge wachsender Steliengewichte.
Das erfindungsgemäße Verfahren der Division durch 10
beruht auf der Tatsache, daß die binäre Entwicklung des
BruchesyQ— periodisch ist mit der Periode 4, und zwar
nach der ersten Ziffer link? vom löama (dii^ eine SuIl ist}·
Die Entwicklung dieses Bruches schreibt sich folgendermaßen:
'.-'. .-".. - ~ ~ . -:; " ' ' : ^ : .
* 0rO 0011 001t 00T1 Λ-«..V--
Die Periode 0011, das binäre Äquivalent von drei, wiederholt
sich bis ine Unendliche. Kennt man diese Periode, dann ist die Sntwicklung von γ$ in» Unendliche ihrerseits Bekannt*
Bei» erfindungsgemä)3en Verfahren benutzt man die Zahl, dl»
«an erhält, wenn aaa die Entwicklung Ton -γ^· nach ρ Perioden
plus einer Stelle abbricht» d.h» wenn man naofa der
BinMr-Ziffer der p-ten F«r.tod· d»r Intwioklüjig
O0ÖI30/U0S
das- Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
In den weiteren Ausführungen wird häufig als Beispiel ρ = 3
oder 4 genommen; das dient nur als Beispiel und ist keineswegs eingrenzend gemeint. So wird die derart definierte abgebrochene Zahl für ρ = 3 folgendermaßen geschrieben:
Z, = 0,0 0011 0011 0011
Unter Z versteht man ganz allgemein die Zahl, die man
P ι
erhält, wenn man die Entwicklung von -rj-φ nach ρ Perioden
plus einer Stelle abbricht.
Es sei nun 4p das kleinste Vielfache von 4 derart, daß
die maximale Länge η der umzuwandelnden Zahlen kleiner oder gleich 4p - 2 ist. Beim (Jrundverfahren werden dann
folgende Schritte ausgeführt: Die (im folgenden S genannte) Zahl, deren Quotient und Rest der Division durch 10 gesucht
werden, wird mit drei multipliziert. Die so erhaltene Zahl
3S wird anschließend mit folgender Zahl multipliziert:
P '
Y ' = -~- Z1: Y Λ hat also folgende Form:
p+1 3 p+1 P+1
Y Λ = 0,0001 0001 0001...0001
p+1 *
mit ρ +1 mal der Periode 0001
Anschließend-wird durch zwei dividiert und man erhält eine
Binär-Zahl, deren gebrochener Teil X ist. Folgendes läßt
sich dann leicht einsehen:
1. Es sei S= 1OQ + R. . . .
Für R = 0 ist der ganzzahlige Teil des Resultates
gleich Q - 1, und der gebrochene Teil X ist das wahre
Komplement (Zweier-Komplement) von Q, d.h·
00983Q/U05
. . Blatt 12 Dlpi.-Ing. G. Schllebs
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
2. Für R j£ O ist der gebrochene Teil X des erhaltenen
Ergebnisses gleich der Summe A + B, wobei A= -Q 2-.C4P+4) lBtund β·= -^j. (1-2 - )
Die Binärziffern der Ordnungen -1 bis -6 der Summe A + B sind immer mit den Binärziffern von B allein identisch· Besonders
bilden die fünf Binärziffern χ /,x_2, χ_·ζ» x_/ und x_g,
welche die Koeffizienten der Potenzen 2""1, 2~2, 2~^, 2 und
2 in X sind, ein Binärwort, das auf umkehrbar eindeutige V/eise mit dem Wert des Restes R verbunden ist. Wenn man
dieses Binärwort χ .., x η, x -z, x 4» x c als Darstellung
einer ganzen Binärzahl r betrachtet, dann besteht zwischen den Werten r und R folgende Beziehung:
r = X-1 für R = 0
r = x_r 24 + 3R für 1<ς R<,5
r = X-1 24 + 3"(R-5) für 6 ^ R <; 9
Diese Beziehung beschreibt die vom Wort r = χ ,,-i^, x_3»
χ ,, χ V gebildete Kodierung von R in arithmetischer Form«
Diese Kodierung wird in der folgenden Tabelle in binärer
Form angegeben!
It | *" * | -2 | x»3 | 1 | IzI |
1 | O | O | O | 1 | T |
2 | O | O | 1 | O | O . . ' · |
3 | O | 1 " | O | O | 1 |
4 | O | 1 | 1 | 1 | O |
5 | O | 1 | 1 | 1 | 1 |
6 | 1 | O | O | 1 | 1 |
7 | 1 | O | 1 | O | O |
8 | 1 | 1 | O | O | 1 |
9 | 1 | ;■■, ι | 1 | 1 | O |
O | 1 | ■ .1 ·- | 1: | 1 009830/14OS | |
das Deuts ehe Patentamt, München Patentanwalt
Wenn R =0 ist, dann ist der gebrochene Teil des Ergebnisses
gleich dem wahren Komplement von Q 2 " 14-P+4/. Daher
man in diesem Pail: X-1, x_2>
x_3» x_4 x_5 = ^ 1 1 ^ 1:"»
wodurch der fall R=O ermittelt werden kann. So ermöglicht die Untersuchung der fünf ersten links vom Komma gelegenen
Binärziffern des Ergebnisses in allen Fällen, daraus den Rest herzuleiten. Vom gleichen gebrochenen Teil X ausgehend kann
man den Quotienten Q auf folgende Weise zurückbilden.
Wenn R ^ 0 festgestellt wurde, dann bildet man die Summe aus
dem eingeschränkten Komplement von X, der Zahl X-1 2" , der
Zahl (1 -X1) 2 " (4p+5) und aus der Zahl
(x_2, χ-,- x_4, X-5)^5+1 ^i die definitionsgemäß aus
dem ρ + 1 mal geschriebenen Wort (x_2» x_3» x-4* x-5^
mit vorangestellter UuIl gebildet wird.
Wenn R = 0 gefunden wurde, dann addiert man zum eingeschriebenen
Komplement von X die Zahl (0000Γρ+1^ sowie
die Zahl 2 " f4P+5^. .
Das eingeschränkte Komplement von X hat den Wert
1 - X - 2 "" C4-P+5) ^ es ^-ann durch ziffernweise Komplementbildung
des Binärwortes X erhalten werden.
009830/TAOS
. , Blatt 14
das Deutsche Patentamt, München
0010
Beispiel der Division durch 10: S = 0000 1011 0101
(S = 181 in Dezimalschreibweise)
3S = 0010
0001
1111
es wird folgende Multiplikation durchgeführt!
3S- 0010 0001 1111
0010 0001 1111
0010 0001 1111
0001 1111 ,
0010
und:
und:
0100
0011
0011
0000
1111
0011 « 0
0000
0011
0011
1111
X= 0 001.1 x—1 x—2 x—3 x—4 x—5
Hieraus folgt R = 1 (siehe Kodetabelle)·
Man erkennt, daß der ganzzahlige Teil den Wert
18 = hat ο Zur Bestimmung des Quotienten Q nach
dem weiter oben angegebenen Verfahren kann man auch nur den gebrochenen Teil X benutzen·
Tatsächlich ist: | / ^ ν | 0,0 | 0011 | 0011 | 0000 | 1111 |
X = | )(P+1.) = | 0,1 | 1100 | 1100 | 1111 | 0000 |
1 -χ _2~4p~5 - | 0,0 | 0011 | 0011 | 0011 | 0011 | |
(x-2 x-3 X-4 x-5 | = | 0,0 | 0000 | 0000 | 0000 | 0001 |
Q = | 0,0 | 0000 | 0000 | 0010 | 0100 | |
Summe | 0 | 0000 | 0000 | 0010 | 010 | |
und | (=18 | in Dezimalform) | ||||
00 9 8 30/UOS
das Deutsche Patentamt, München
Blatt 15 Dlpl.-Ing. G. Schliebs
Patentanwalt
Es werden jetzt verschiedene im Rahmen der Erfindung mögliche Abwandlungsformen des Verfahrens zur Multiplikation der
Zahl 3S mit der Zahl Y_+1 beschrieben.
Diese Multiplikation kann auf verschiedene Arten erfolgen.
Beim Grundverfahren addiert man zur Zahl 33 die gleiche um
vier Stellen nach links verschobene Zahl, dann anschließend iie gleiche um acht Stellen nach links verschobene Zahl usw.,
"is zu einer Verschiebung von 4-p .Stellen, was insgesamt
-.ine Summe aus ρ +1 Gliedern ergibt. Da man aber den
Quotienten nicht aus dem ganzzahligen. Teil des Ergebnisses
berechnen will, genügt es folglieh, die Ziffern des Produktes
für 4(p+1)+1 Stellen von rechts zu bestimmen. Die Berechnung des Produktes kann erfolgen, indem man Blätter von 4 Ziffern
als binäre Darstellungen von Hexadezimalzeichen beträchtet.
Das Hexadezimalzeichen der Ordnung K werde nun mit A1
bezeichnet (K = 0, 1, 2, ..„o p), R, sei der hinzufügende
Hexadezimalübertrag, und x, sei die entsprechende Ziffer
des Produktes; dann berechnet sich X^+ . als Residuum
modülo 16 aus der Summe von A^+1, x^, R^+1 und -
Gleichzeitig mit der Bestimmung der Ziffer xk+1 wird die
Größe R, _ - R, . berechnet, die in der nächstfolgenden
Hexadezimalordnung benötigt wird (Ordnung k + 2).
Die Berechnung von Rv.? - Rv+ι>
abhängig von E, < - Rv1
x, und A, .., kann auf icehrere Arten erfolgen, x, und A. ^
sind positiv oder Hull, und die Berechnung der Summe x, + A, ... ergibt eine Suminenziffer (hexadezimal) G, 1
sowie einen Übertrag ak+1 (a^+f = ° oder 1). Ijn übrigen
liegt R^+1 - Rk immer zwischen -1 und +2. Die Berechnung
von Cs 1 + R, . >
R, kann entweder mit einem Addierer erfolgen oder mit einem Subtrahierer oder mit einem. Addierer-
0098 30/UO5
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
Subtrahierer (die alle rein binär arbeiten). Diese zweite Operation liefert außerdem eine Summe x, . und
einen Übertrag bfc . <■ Han hat folgende fälle:
1. Benutzung eines Addierers.
Ist Rk+1 - Rk
> °' dann ist Rfc+2 - Rfe+1 - (ak+1) +
2. Benutzung eines Subtrahierers. lBtRk+1 - Rk >
0, dann ist
Ist Rk+1. - Rk^l 0, dann ist Rk+2 - Rk+1 = Uk+1)
3. Benutzung eines Addierer-Subtrahierers.
Ist Rk+1 -· Rk ^ °' dann ist Rk+2 * Rk+1 = (ak+1 +
(Die Addierfünktion wird zur Bildung der zweiten Summe
benützt):
° + Rk+1 * Rk)
Ist Rk+1 - Rk ^ °» dann ist Rk+2 - Hk+1 =
(Das System wird als Subtrahierer benutzt, um die Differenz
k +\ - / Rk + 1 - Rk7 zu bilden)..
Man bezeichnet das Vorzeichen von R, . - R, mit r, 1f
und zwar mit folgender Konvention! rk+1 = 0 für Rk+1 - Rk>0 und rk+1 - 1 für ^+1 ^
009830/UOS
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
Jetzt lassen sich die oben angeführten Beziehungen folgendermaßen schreiben:
■ 1. Benutzung eines Addierers:
Rk+2 " Rk+1 = ~rk+1 + (ak+1>
+ bk+1
2. Benutzung eines Subtrahierers: Rk+2 ~ Rk+1 B rk+1 + (ak+1^ ~ bk+1
3 ο Benutzung eines Addierer-Subtrahierers:
V Rk+2 - Rk+1 = (ak+1>
+ (1 ~ 2 )
Mit (a, . ) bezeichnet man den binären Übertrag, der nach
Bestimmung der Binärziffer mit dem höchsten Stellengewicht der "Summenw-Hexadezimalziffer Gk+1 gebildet wird·
Ebenso ist dv 1 der Übertrag, der bei Bildung der Binär-κ+1 ■
ziffer mit dem höchsten Stellengewicht der Hexadezimalziffer
xk+1 en"ts;*'en"i'· '
Werden z.B. die binär kodierten Hexadezimalziffern seriell
verarbeitet, dann sind diese Größen a*. * und b^^1 identisch
mit deminhalt der Übertrag-Ilip-Flops.
Eine andere Abwandlungsform der Multiplikation besteht
darin, S mit der Zahl T' .. zu multiplizieren, bei der
alle Perioden gleich 1111 sind..
Beispiel: Y' = 1111 1111 1111. Ganz allgemein hat
man Y«p = 2 ^ - 1, und daher YV+1. S - 2 4p+4. S- S.
Man erhält also Y'.-i «S, indem man die Differenz bildet
/dem um p
ausy4p+4 Stellen nach links verschobenen S und S selbst (was für die p+1 ersten Perioden des Ergebnisses der Bestimmung des wahren Komplementes von S gleichkommt).
ausy4p+4 Stellen nach links verschobenen S und S selbst (was für die p+1 ersten Perioden des Ergebnisses der Bestimmung des wahren Komplementes von S gleichkommt).
009830/1
-„ "... , Blatt 18
das Deutsche Patentamt, München
Da Y1 -j = 15 Y^+1 j ist es bei diesem Verfahren erforderlich,
das erhaltene Ergebnis (das ein Vielfaches von 5 ist) anschließend 'durch 5 zu teilen und daraufhin durch 2· Diese
Division einer ganzen und ein Vielfaches von 5 seienden Zahl durch 5 kann auf folgende einfache Weise ausgeführt werden:
Die binäre Darstellung von Y1 · S sei:
s' -
s'
Dann berechnet man die Binärziffern x, des Quotienten
sequentiell auf folgende tfeisei
Für jede binäre Ordnung k wird die Summe modulo 2 aus der
Binärziffer S 1^, der Ziffer xfe _2 und einem "Übertrag11
R, 1 berechnet· Gleichzeitig wird der neue "Übertrag"
R, berechnet, der 1 ist, wenn zwei oder drei der
Variablen S'^, x^2 und 11Ic-I S-Leich 1 sind. Im übrigen
wird χ 1 = 0, χ ρ β 0 sowie E1=O vorausgesetzt·
Beispiel: | 0000 | 1011 | 0101 | S = | 0000 | 1011 | 0101 |
O 4-P+.4- σ _ | -0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 |
( - S) = | 0000 | 0000 | 1011 | 0101 | |||
= 0000 1011 0100 . 1111 1111 0100 1011
= 0000 0010 0100 0011 0011 0000 1111
(Folge der j 0000 0000 0000 0000 0000 0011 1100
„ = 0 0011 daraus R=I,
\i
Die Bestimmung des Quotienten erfolgt wie weiter oben ange
geben. ^
0098307140S
■'■f* ■ Blatt 19 Dlpl.-lng. Q. Schllebs
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
Die" Schaltung für die obige Division durch 5 kann offensichtlich
durch folgende Gleichungen dargestellt werden:
Xzz S ' S) γ Q T?
]r
Ir Ir O "'**". "-T1-
\
A. Λ. Λ C-
XV I
\r ~ XTr * V + XV 'ΆΊτ 1 + ö V * "Ir -1
Λ. XL IV XV. Λ.·" Ι . Xv. Λ."" Ι
(Von den Rechenzeilen bedeuten:
logisches Produkt, + logische Summe und Φ Summe modulo 2.)
Diese Schaltung hat im wesentlichen den Aufbau eines Subtrahierers. Nur haben die Eingänge eine andere Bedeutung
als bei einer Subtraktion.
Wie für einen klassischen Subtrahierer könnte man auch hier andere gleichwertige algebraische Gleichungen benutzen,
die man durch elementare Anwendung der Boote'sehen Algebra
erhalten würde und von denen eine große Anzahl aus der
technischen Literatur bekannt X3t. Diese Gleichungen drücken
die Beziehungen zwischen den auf die Ordnungen k, k-1 und k-2 bezogenen Werte aus. In einem Seriensystem wurden k, k-1
und k-2 den Taktzeiten entsprechen. Bei einem System für Parallel-Verarbeitung beschreiben die obigen Gleichungen
das sequentielle (und asynchrone) Arbeitsverfahren zur Bestimmung xk und R, , wobei man von den niedrigen Stellengewichten
zu." den hohen Stellengewi chi en fortschreitet«
Außerdem besteht die oben erwähnte Division durch 2 offensichtlich
in einersogehannten Verschiebung der zu dividierenden
Zahl um eine Ordnung nach rechts. TJm X zu erhalten,
muß man daher die 4 (p+T) ersten Ziffern des Produktes
Y „ mal 3S nehmen, wobei das Komma dann links von der
ρ+ι
linken Außenziffer steht.
Ebenso offensichtlich kann die Heihenfolge der oben beschriebenen
MuItjplikationsvorgänge verändert werden.
009030/1405
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
Anhand der Pig. 1 und 2 wird jetzt der allgemeine
Aufbau eines erfindungsgemäßen Umvrandlers in einer
ersten sogenannten Seriengrundform beschrieben.
Die Logik- und Speicherelemente sind in diesen Figuren
symbolisch dargestellt. Die Speicherelemente (Kapazität 1 bit) sind durch Quadrate mit einem Eingang und zwei
komplementären Ausgängen dargestellt (nur wenn es erforderlich ist). Der symbolische Eingang eines Speicherelementes, wie eines Flip-Flops,bedeutet, daß ein auf
diesem Pfad ankommender Wert nach Ablauf einer Zeitkonstante die Einschreibung dieses Wertes in den Speicher
bewirkt. Die Anpassung der verschiedenen verfügbaren Flip-Flop-Typen (R- S, J-K, R- S - T - usw. ..,)
und ganz allgemein der benutzten Speicherelemente ist ein leicht lösbares und klassisches Problem und wird
deshalb nicht weiter beschrieben.
Ein Schieberegister wird durch ein langes Rechteck dargestellt,
das seinerseits durch Nebeneinandersetzen von
elementaren Quadraten gebildet wird, die die einzelnen Stellen des Schieberegisters darstellen. Auch werden
keine Einzelheiten über die Ausführungen der Registersteilen
und ihrer gegenseitigen Verbindungen dargestellt, denn auch diese sind durch die spezielle verwendete
Technologie bestimmt und beziehen sich auf den Stand
der Digitalrechner-Technik. Die Richtung dar Informationsfortpflanzung YAirde durch Pfeile über den Leitungen angegeben.
Die Und- und Oder-Bedingungen, die man zur Bildung
der verschiedenen logischen Schaltkreise benutzen kann, sind durch grafische Symbole dargestellt. Der nicht von
geraden Stücken durchzogene Halbkreis ist ein Ünd-Tor,
der andere ein Oder-Tor. Selbstverständlich dient dies nur zur einfachen grafischen Darstellung der Schaltkreise
und kann jederzeit geändert werden, um die tatsächlich
0 0 98*0/UOS
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
verwendeten logik-Elemente zu berücksichtigen (z.B. Nicht-TJlOJ1
.licht-ÖDER, Mehrheitsfunktion usw.) · Schließlich wird
das Komplement (Negation) einer Variablen durch den überstrichenen
Buchstaben dieser Variablen bezeichnet.
In seiner Grundform (Fig. 1) arbeitet der erfindungsgemäße
Umwandler seriell» Er besitzt zwei TJmI aufregist er 1 und
Das Register 1 enthält anfänglich die umzuwandelnde Zahl. Es besitzt 4p+4 Stellen· Das Register 2 enthält am Umwandlungsende
die umgewandelte Dezimalzahl in einem Binärkode«, Der Umwandler besitzt weiterhin drei Serienaddierer mit
ihren Übertrag-Flip-Flops. Von der Funktionsweise her betrachtet, erfolgt die Bestimmung einer Dezimalziffer im
erfindungsgemäßen Umwandler (Fig. 1) in zwei Phasen:
In einer ersten Phase läuft das Register 1 vollständig
um (4p+4 Verschiebungen)β Während'der 4p+3 ersten Zeiten,
an denen man das Schiebesignal A1 auf dieses Register legt,
multipliziert man mit Hilfe des Serienaddierers 3 den
Inhalt von 1 mit 3« Die Eingänge von 3 werden in dieser
Arbeitsphase vom Ausgang P« der rechten Außenstelle des
Registers 1 gebildet sowie von dem gleichen Ausgang nach
Durchlaufen einer Verzögerung? dieser Ausgang ist mit P'o
bezeichnet· Die Verzögerung ist gleich dem Intervall zwischen zwei Taktzeiten und kann auf verschiedene Arten
verwirklieht werden, z.B. durch einen Flip-Flop, in den
man die aufeinander folgenden Werte von Pq einschreibt,
die dann am Ausgang P'q zur darauf folgenden Taktzeit
verfügbar sind.
Während der gleichen Periode benutzt der Addierer 4 als
Eingänge den Ausgang P"« von 3 und den Ausgang P. der
vierten Stelle von links im Register 1. Der Addierer 5
benutzt als Eingänge den Ausgang von 4 und den Ausgang T
eines weiter unten beschriebenen Flip-Flops. Der Wert T
009830/1405
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt ;"
während einer Periode ist eine Größe Tj5., die ebenfalls
weiter unten definiert wird. Man erkennt, daß der Ausgang
P." in Serie den Wert der Hexadezimalziffer liefert, die
während der vorangegangenen Periode berechnet wurde, d.h.
er liefert diese Ziffer mit vier Taktzeiten Verzögerunge Bezeichnet man die Taktzeit,, bei der man den ersten Schiebebefehl
aufbringt, mit 0, dann hat man offensichtlich zur Zeit 4p 4p Verschiebungen durchgeführt. Zur Zeit 4p+3 stehen
im Register 2 die drei Ziffern χ ,x_. x-5» und man ^e~
stimmt Xo*"
Bei einer normalen Verschiebung hätte man zur Zeit 4p+4
das Wort x__2 χ_, x_4 x_c in den vier ersten Stellen des
Registers 2. Zur gleichen Zeit 4p+3 bestimmt man χ .
als W <ö Pv. "('€ bezeichnet das exclusive ODER oder die
Summe modulo 2). Zur Zeit 4p+3 bestimmt man das binäre
Äquivalent des Bestes und schreibt es in die vier Stellen
H4p+3' H4p+2>
H4p+1» H4p des Registers 2 ein· dieses
binäre Äquivalent des Restes erhält man über einen weiter unten beschriebenes Übertragungsnetz L (das ζ·Β. eine
Diodenmatrix sein kann)·
In den Stellen H45+3, H45+2, H45+1, H45 des Registers 2
55 5 5
steht also zur Zeit T4 . das vierziffrige Binäräquivalent
der gesuchten Dezimalziffer (in einem willkürlich durch L wählbaren Kode).
So multipliziert diese Schaltung während der 4p+4 ersten Taktzeiten mit 3 und mit Υυ+|· Während der 4p ersten. 2<feiten
werden die über den Ausgang W auslaufenden Ziffern (Ziffern y
von X) wieder in die linke Stelle P^04,* des Registers 1
eingeführt,
Sie werden nicht in das Register 2 eingeführt. Während der
drei ersten Zeiten der p+1 ersten Periode wird jedoch W
nicht mehr in I1Ap+3 eingeschrieben, sondern Jetzt in die
009&30/UÖi
■ ν- ·.■ -..Ö,L ;..;...■■ - Blatt 23 ;
das Deutsche Patentamt, München
1574347
Patentanwalt
Stelle H.. , des Registers 2j dieses Register verschiebt
sich dann um eine Ordnung pro Taktzeit. Bei der letzten Taktzeit werden χ « und x* bestimmt. Diese Werte werden
über die Schaltung I mit E-a *+·**■ H4O+2f H4u+1 kombiniert
und liefern einen Wort-Kode mit vier Binärziffern, der in
H4ü" w*e<*er eingeschrieben wird.
Die Multiplikation mit Y ,- ist bei Serienverarbeitung
lurch die folgende Tabelle bestimmt:
:'k+1 ak+1 bk+1 | Rk+2 " Rk+1 | rk+2 | ^k+2 | ük+2 | Vk+2 |
0 0 Ö | 0 | 0 | 0000 | 0 | 0 |
0 0 1 | 1 | 0 | 0000 | 0 | •1 |
0 1 0 | 1 | 0 | 0000 | 1 | 0 |
0 1 1 | 2 | 0 | 0000 | 1 | 1 |
1 0 0 | -1 . | 1 | 1111 . | 0 | 0 |
1 0 1 | 0 | 0 | 0000 | 0 | 0 |
1 1 0 | 0 | 0 | 0000 | 0 | 0 |
1 1 1 | 1 | 0 | 0001 | 0 | 1 |
Die algebraische Addition von
Fall durch den Serienaddierer 5·
Fall durch den Serienaddierer 5·
erfolgt in diesem
Die in der Phase k+1 bestimmte Größe zu A, „ und-Xv* auf folgende Weise hinzugefügts Da diese
Größe zwischen -1 und +2 liegt, speichert man am Ende der Phase k+1 ihren Wert teilweise öder ganz (wenn das
möglich ist) in die beiden Übertrag-Flip-Flops a und b
ein· Im vorliegenden Falle, wo man den Addierer 5 für die algebraische Addition von R^+2 ~* Ek+1 ei*196*2^» kann
man die in der Tabelle Tfc+2 genannte Größe auf einen Eingang des Addierers 5 legen, nachdem die mit TJ^+2 und V^+2
bezeichneten Werte als "Anfangswerte" in die Übertrag-Flip-Flops
a und b der beiden Addierer gebracht worden sind.
009830/ UOS
öiatt £4 das Beutsehe Patentamtΐ liüncEeii
Patentanwalt
Im Falle" r^ *■ Ö Sind hierbei die in Sie beiden Flip-Flops
einzuschreibenden Werte unverändert zu lassen, und im
Falle rw·) = 1 ist 1 abzuziehen* falls ein oder zwei Überträge
nicht 0 sind* ■ ■
Dies wird durch folgende/Tatsache begründet: Wenn man
z.B. bei einem Serienaddierer der nächst kleineren Ordnung
einen Übertrag von 1 zuführt, dann bedeutet das, daß man die Summe um 1 erhöht gegenüber dem Fall, wo man diesen
Übertrag nicht zuführen würde» Wendet man die gleiche
Operation auf einen Subtrahierer an, dann muß man 1 von der Differenz, die man sonst hatte* abziehen»
Für den Fall, daß man den Addierer 5 durch einen Subtrahierer
oder durch einen Äddierer-Subtrahierer ersetzt, ist eine analoge Methode anwendbar; die entsprechenden Tabellen,
dafür werden im folgenden angegeben:
2. Benutzung eines Subtrahierers anstelle des Addierers
rk+1 | ak+1 | 0 | Rk+2 " Rk+1 | rk+2 | T xk+2 |
Uk+2 | Vk+2 |
0 | 0 | 1 | 1 | O | 0000 | 1 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0000 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 2 | 0 | 1111 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 0000 | 1 | 0 | |
1 | 0 | 1 | 0 | O | 0000 | 0 | O |
1 | 0 | ο · | -1 | 1 | 0000 | 0 | 1 |
1 | 1 '■' | 1 | 1 | ö | 0000 | 1 | 0 |
1 | 1 | O | 0 | 0000 | 1 | ■ 1 | |
00983Ö7UÖ5
Blatt 25 das Deutsche Patentamt, München
Patentanwalt
3 ο Benutzung eines Addierer-Subtrahierers anstelle des
Addierers 5 ,
rk+1 | O | O | Rk+2 - Rk+1 | rk+2 | 1k+2 | ük+2 | 0 |
O | O | 1 | O | O | 0000 | 0 | 1 |
O | 1 | O | 1 | O | 0000 | 0 | 0 |
O | 1 | 1 | ■'., 1 | O | 0000 | 1 | 1 |
O | O | O | 2 | O | 0000 | 1 | 0 |
1 | O | 1 | O | O | 0000 | 0 | 1 |
1 | 1 | O | -1 | 1 | 0000 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | O | 0000 | 0 | 0 |
1 | O | O | 0000 | 0 | |||
Die Vorzeichenvariable
wird in einen Flip-Flop· einge
speichert, dessen Inhalt zu .allen Zeiten t. , in Abhängigi * ^ dl die obige Tabelle
keit von r, . j ak+1' dk+1 *n e^ne;r
angegebenen Weise wieder eingesdhrieben wirdj man erkennt, daß der Teil, der zu C^+2 zu addieren ist, in allen Pällen sehr einfach ist (0000 oder 1111). Es ist zu beraerkeni daß bisweilen andere Wertkombinationen für die einzuspeichern·: den Überträge möglich sind· So kann man .z.B.;, um 0 lau CL hinzuzufügen, falls man einen Subtrahierer verwendet, entweder Uk+2 sr 0, Vk+2 = 0 oder ük+2 = 1, Vk+2 = 1, die sich in diesem letzteren Falle aufheben, in die Übertrag-Flip-Plops einführen» "
angegebenen Weise wieder eingesdhrieben wirdj man erkennt, daß der Teil, der zu C^+2 zu addieren ist, in allen Pällen sehr einfach ist (0000 oder 1111). Es ist zu beraerkeni daß bisweilen andere Wertkombinationen für die einzuspeichern·: den Überträge möglich sind· So kann man .z.B.;, um 0 lau CL hinzuzufügen, falls man einen Subtrahierer verwendet, entweder Uk+2 sr 0, Vk+2 = 0 oder ük+2 = 1, Vk+2 = 1, die sich in diesem letzteren Falle aufheben, in die Übertrag-Flip-Plops einführen» "
Diese unmittelbar einzusehenden Abwandlungsformen, deren. Wahl keine entscheidenden Änderungen an der hier beaohrie-1
benen Erfindung bedingt, werden hier nicht weite* im einzelnen
beschrieben. .
Es ist zu bemerken, daß dieses Verfahren für die Addition
von Bk+2 - Rk+1 nicüifc das einzig mögliche is-|. Speziell
könnte man die Addition ausführen, indem manVz.B. ©inen
Addierer benutzt, um auf dem Eingang K den Wert von
die-Flip-Flops a und b auf Hull zurücksetzt und indem man
009830/ UOS
das Deutsche Patentamt, München - - . Patentanwalt ■ ,,
\+2"- R^+1 hinzuzufügen, wenn R^+2 - S^+-J ^NuIl ist,
und dessen wahres Komplement (Zweierkomplement, wenn
Rk+2 ~ ßk+1 **""Nul1 is^· Ebenso könnte man auch einen
Subtrahierer oder einen Addierer-Subtrahierer benutzen, immer im Einklang mit klassischen Verfahren, weshalb eine Beschreibung
weiterer Einzelheiten unterbleibt.
In der zweiten Arbeitsphase benutzt man den Addierer 3»
um zum komplementierten Inhalt des Registers 1 die Korrektur
für die Bestimmung des Quotienten hinzu zu addieren»
Diese Addition dauert p+1 ganze Perioden. Das Register 2 wird während dieses Umlaufs nicht weitergeschoben, und
der Ausgang W von 5 wird nicht in die Stelle EL ~ von 2 eingeschrieben.
Der periodische Teil der Korrektur wird durch den Ausgang
eines Korrekturschieberegisters 6 dargestellt, in das die Periode zur Zeit t. , eingeschrieben wird. Diese Periode
ist Xo x_3 x_4 x_5» Außerdem ist zur Stelle mit dem
kleinsten Gewicht (1 - X1) 2 ""^ , wenn R ^ O, oder
x_> 2 ™ , wenn R = O ist, hinzuzufügen. Das kann man
erreichen, indem man diesen Wert z.Be zur Zeit 4P+3 der
ersten Arbeitsphase in den Übertrag-Flip-Plop c des
Addierers 3 einschreibt·
Der Addierer benutzt also während dieser zweiten Phase
den Ausgang Pq von T (der das eingeschränkte Komplement von
!liefert) und den Ausgang V0 von 6. Das Register 6 lguft
p+1 mal vollständig um. Es hat die gleiche Schiebesteuerung A-J wie das Register 1. Es ist bequem, dieses Register.,
zur Zeit 4P+3 der zweiten Phase auf Null zurückzusetzen,
denn das vereinfacht das spätere Einschreiben von
x_2 χ__·ζ χ * Xc in dieses Register, aber es ist nicht
unbedingt' nötig. Am Ende der zweiten p+1 Perioden dauernden
Phase setzt man alle Übertrag-Plip-Flops a, b, c sowie
den Plip-ΪΊορ r auf Null zurück.
009830/1405^
äaä iJeütseiie fatehtämt, München Patentanwalt
Der Umwandler benötigt noch einen Programmgeber, der die
verschiedehen erforderlichen Synchronisiersignale liefert
und insbesondere ein Signal, das die gerade laufende Phase angibt. Dieses Signal P (z.B. P =0 für die erste Phase,
P=I für die zweite Phase) kann im Ausgang eines Flip-Pldps
bestehen. Dieser Flip-Flop muß zur Zeit 4P+3 der zweiten Phase wieder auf Null gesetzt werden. Hierzu kann
man das logische Produkt aus dem Signal, das zum Zeitpunkt
λ +, den Wert 1 hat, und den Ausgang F selbst benutzen.
Weiterhin werden zu den Taktzeiten 0 bis t. _ Impulse benötigt,
ferner ein Signal A. ,das während der ρ ersten Perioden ■
den Wert 1 hat und zu den anderen Zeiten Null ist, und schließlich ein Signal B._, das nur während der p+1 sten
Periode (Zeit t,_ bis t. +,)„ den T/ert 1 hat. Die folgenden
Ausdrücke stellen mögliche logische Gleichungen für einige der beschriebenen Variablen dar ( + = logische Summe,
. = logisches Produkt, X= Komplement von X):
In P/w-L* einzuschreibende Werte: F W A4 + F Ρλ1 -
* P0 + * V
Eingänge des Addierers 3 Erster Eingang Zweiter Eingang
Eingänge des Addierers 4 Erster Eingang Zweiter Eingang
PV
P P
4P
Cum Addieren der Korrektur kann man im übrigen irgendeinen
unter den drei Addierern (3,4,5) oder deren Varianten einsetzen.
Man kann auf die logische Schaltung 1 verzichten, wenn man
damit zufrieden ist, für den Rest einen Kode mit fünf Binärziffern (r) zu haben. Dann läuft das Register 1 innerhalb,
von 4P+4 Taktzeiten einmal um, die erste Phase dauert
009830/1405
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
jedoch anstelle von 4p+4 Taktzeiten mindestens 4p+c Zeiten,
und das Register 2 nimmt· W auf und wird während fünf Taktzeiten
anstelle von vier Zeiten verschoben (während der .(p+1)sten Periode und einer Zusatztaktzeit). Die Einschreibung
der Periode in das Register 6 kann eine Zeit später erfolgen als bei der Grundform des Umwandlers.
Die Wahl zwischen der Grundform und dieser zuletzt beschriebenen Abwandlungsform hängt davon ab, wofür man die gesuchte
Dezimalzahl verwenden will. Oft kann man den fünfziffrigen Kode (r) tatsächlich direkt verwenden.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Abwandlungsformen und
Kombinationsmöglichkeiten verschiedener Elemente der Umwandlergrundform
kann man eine Abwandlungsform betrachten,
bei der man ab dem zweiten Umlauf gleichzeitig die Korrektur für eine Dezimalziffer bildet und den Rest für die darauffolgende
Dezimalziffer bestimmt. Hierzu muß man einen weiteren Serienaddierer einsetzen, der als Eingänge Pq und
Vq benutzt und dessen Ausgang für den Addierer 3 den Ausgang
Pq der Grundform ersetzt und dessen um eine Zeit verschobener
Wert P(J ersetzt.
Während also die Grundform zwei Umläufe pro Dezimalziffer
benötigt, erfordert diese Abwandlungsform nur einen einzigen
Umlauf, jedoch einen Hilfsaddierer. Die weiteren hierfür
erforderlichen Änderungen gegenüber der Grundform ergeben sich aus der Digitalrechner-Technik und sind für jeden
Fachmann leicht durchführbar. Diese zuletzt beschriebene
Abwandlungsform kann allein oder in Verbindung mit den ■ weiter oben beschriebenen benutzt werden.
Das Netz für die Abgabe des Signals T muß (mit Hilfe des
weiter oben angegebenen Verfahrens) die Folge 1111 von einer
0098 30/ IAO 5
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
Zeit t. bis zu einer Zeit *»v+-z liefern. Dieses Wetz kann
z.B. von einem:-Flip-Flop mit zwei Eingängen gebildet werden:
Der 1-Eingang und der p-Elngang werden von einer Kombination
der Signale zu den Zeiten t,„,~ und des Signales, das die
4P+ 0
Folge 1111 verlangt, angesteuert (r, in dem Fall, wo man nur
Addierer einsetzt), wie z.B. schematisch in Fig* 2 dargestellte In allen Fällen bleibt die logik dieses netzes sehr
einfach. , "
Die logik des Übertragungsnetzes L hängt vom gewählten vierziffrigen
Ausgangskode ab. Für einen 8421 Kode z.B. könnte man für die Ziffern Dn, D1, D0 und D, (D. gehört zum Gewicht
2 ) die folgenden Boole'sehen Gleichungen benutzen:
•^1 = x—2x-3x-4x-5 + -1.-22324X5 "*" X_'ix_2x-3X— 4x-5
0 = X— 1X—2X— 3X—4X— 5 x—fx—2X—3X—4X—5 "*" x— 1X— 2X— 3X—4X— 5
"** X_i*_2x-3X— 4X—5 + X_1X-2X-3X—4X— 5
(+ = inclusives ODER)
Hieraus kann man mit Hilfe der klassischen Methoden der
Boole·sehen Algebra weitere Hetze ableiten.
Fig. 1 zeigt einen Übersichtsblockschaltbild des Umwandlers
in seiner Grundform. Die die Addierer darstellenden Kästen enthalten die logik zur Umschaltung der Eingänge für die
beiden Phasen. Der Flip-Flop F und einige Einzelheiten
klassischer Ausführungsformen sind nicht dargestellt; sie
sind für einen Fachmann bei Benutzung der Beschreibung des Umwandlers leicht herzustellen. Insbesondere sind einige
009830/ UOS
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
Synchronxsierungssignale nicht dargestellt. Auch ist die
Steuerung der Flip-Flops a, b, r abhängig von a. ^ , b. ^
rk+1 ^0*1* weiter im einzelnen dargestellt, denn diese
Steuerung hängt von der speziellen Art des verwendeten
Flip-Flops ab und ihre Verwirklichung ist außerdem ein übliches Problem, wenn man die weiter oben angegebenen
Tabellen für die Funktionen von a, b, r kennt·
Das Übertragungsnetz L erhält als Eingang P.,, das zur
Bildung x_^ dient.
Ebenso ist festzustellen, daß man Y und Y' anstelle
von Y13+1- und Υ'υ+-ι benutzen könnte·
Die entsprechenden Multiplikationen würden nur 4p Perioden
dauern. Jedoch können die beim Grundverfahren erhaltenen
Ziffern χ 2 Χ_·5Χ λ x r anders sein. Die Zahl r (Residuum)
kann in einigen Fällen um eine Einheit niedrigen Stellengewichts vermindert sein. Die Zeichenkombinationen
x_i x_2 χ-3 x-4 x 5 ^-eiloen- iinmer unterscheidbar, da die
Differenz zwischen den zwei aufeinander folgenden Resten entsprechenden Residuen größer oder gleich 3 ist. So ist
R= 1, wenn X-1 x_2 x~ x_. x_5 = 000 11 oder 000 10,
l· R = 2, wenn χ Λ χ o χ „ χ . χ ,- = 00110 oder 00101 usw.
Dieser Umstand bildet ganz allgemein eine leichte Vereinfachung für die evtl. Entkodierung von χ. χ 2 *_* x , x c·
Offensichtlich benutzen die weiter oben beschriebenen Umwandler
als wesentliche Organe Serienaddierer (oder Subtrahierer), Bekanntlich kann man durch wiederholte Anordnung solcher
Addierer auf klassische "Weise sogenannte Parallel-Addierer (oder -Subtrahierer) erhalten, welche die Additionen in
einer Taktzeit anstelle von η-Zeiten ausführen, wobei η die
Länge der verarbeiteten Zahlen ist sowie die Stellenzahl
009830/ UQS
Blatt 31
das Deutsche Patentamt, München
Patentanwalt
des Parallel-Addierers oder -Subtrahierers. Auf analoge
Art lassen sich die weiter oben beschriebenen Umwandler
leicht zu Vorrichtungen ausbauen, welche die Additionen für die Multiplikationen mit 3, Y_+1 im Parallelverfahren
ausführen.
Die bis jetzt beschriebenen Umwandler und Verfahren zur
Umwandlung vom Binärsystem in das Dezimalzahlensystem
Minnen mit geringen Änderungen auf den Fall der Umwandlung
vom Binärsystem zu einem anderen Zahlensystem mit einer
Basis b / 10 umgestellt und benutzt werden. In analoger
Weise besteht das Verfahren darin, die abgebrochene Entwicklung
von ▼- zu benutzen.
Im folgenden werden rein beispielhaft die Fälle b = 6
und b =60 beschrieben. Man hat: £ = 0,0 0101 0101 0101 ....
Es genügt, die weiter oben beschriebene Multiplikation mit
durch eine Multiplikation mit 5 zu ersetzen (diese wird ausgeführt,
indem man zu F die um zwei Stellen nach links versetzte Zahl S hinzufügt). Anschließend wird, wie weiter
oben (mit Hilfe eines der beiden angegebenen Verfahren),
mit Y15+1 multipliziert. Der Rest .wird wieder, durch Auswertung
der Ziffern X-1 bis χ _,- bestimmt. Die folgende Tabelle liefert
X-1 Xo x_, x_. x_(- abhängig vom Rest. Die Periode k
des periodischen Teiles der Korrektur ist χ „ χ - x__. x r>
wenn H /O1 und 0000, wenn R = O.
R | x-1 | x-2 | x-3 | X-4 | X-5 |
1 | O | O | 1 | O | 1 |
2 | O | 1 . | O | 1 | O |
3 | O | 1 | 1 | 1 | 1 |
. 4 | 1 | O | 1 | O | 1 |
5 | 1 | 1 | O | 1 | O |
O | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
009830/ UO 5
Blatt 32 - Dipf.-Ing. G. Schllebs
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
In gleicher Veise kann man mit Y1^+-] multiplizieren und
anschließend durch 15 dividieren. In analoger Vorgehensweise könnte man, wie im Falle b = 10, Y und Y'„ anstelle
Jr fctr
von Υυ+-| und Y! ,^ benutzen»
Die Division durch 6 kann mit der Division durch 10 kombiniert werden,/ um die Binär-sexagesimal-Umwandlungen durchzuführen,
bei denen die Sexagesimal-Zeichen dezimal kodiert werden (mit Hilfe zweier Dezimalzeichen pro Sexagesimal-Zeichen)
.
Eine Sexagesimal-Zahl schreibt sich in dieser Form beispielsweise
t
X = (k1., 10 + k0.,) 60+ (k1 0 10 + k°0)
Man erhält die Folge/der Zeichen lc. ^ , indem man schrittweise
durch 10 und durch 6 dividiert und mit 10 anfängt: Die aufeinanderfolgenden
Reste sind die gesuchten Zeichen Ic.'*'«
Dieser Vorgang erfordert einige einfache Umsehaltungen
zwischen den beiden DiVisionsarten sowie die Benutzung eines
Brgänzungsnetzcs L, wenn man einen vierziffrigen Ausgangskode
haben v/ill.
In analoger Weise hat man: '.-■..
■= 0,Q0 0001 0001 000.1
IJan erkennt, daß es für die Division durch 60 erforderlich
ist, -die.Multiplikation mit 3 am Anfang zu unterdrücken
und nach der■.Multiplikation mit Y ^ durch 4 zu dividieren.
Die Reste ergeben sich aus den sechs Ziffern X1 bis χ <-
■ö _
: -1 -b
des Ergebnisses ^. Bezeichnet man mit r das binäre
0 0 98 3 0/1405
das Deutsehe Patentamt, München. Patentanwalt
Äquivalent des als ganze Zahl "betrachteten Wortes
s0 gil~i' offensichtlich die
x_-| ^_2 X—3 Beziehung; |
r = : | S-1 | x-4 | x-5 | x-6» | 1 | D |
R1 = | 0 | 25 + | x-2 | 2^ | ; 1 | ||
' mit | R1 = | 15 | für | 3 | |||
R' =' | 30 | 11 | 4 | ||||
R' = | 45 | "ti | |||||
r = | 63 | ti | |||||
sowie | für | R = |
+ (R-R1) für Ry 0
Für eine beliebige Basis b könnte natürlich ein analoges
Verfahren "benutzt werden, "bei dem man eine abgebrochene
Entwicklung verwendet. Das Verfahren ist besonders einfach, wenn b eine Primzahl ist (evtl. mit einer Zweierpotenz
multipliziert), denn b teilt dann 2 ~ - 1, das durch
1 a
Td-1 Ziffern 1 dargestellt wird, und τ- hat die Form —■■■■ ■
D 2D~'
T
ivpbei a ganzzalilig ist« ·'—— ist ein periodischer Bruch,
ivpbei a ganzzalilig ist« ·'—— ist ein periodischer Bruch,
2-1
mit einer Periode von b-1 Ziffern, die alle mit Ausnahme
der rechten lull sind. (So ist η^ΤΤ ~ °»0001 °001 OOG1 ·».·
diese nach p+1 Perioden abgebrochene Zahl ■ ·· ersetzt
. 2D"' - 1
die Große Yp+1.
Schließlich kann der Umwandler auf einfache Weise für die
Umwandlung gemischter Zahlen umgebaut werden, d.h. für
Zahlen, die gleichzeitig einen ganzaahligen und einen gebrochenen
Teil besitzen» Die Umwandlung des gebrochenen
Teiles kann bekanntlich erfolgen, indem man schrittweise mit der Basis b des Zahlensystems multipliziert, in das
man umwandeln will, und indem man die aufeinanderfolgenden
00 9830/UOS
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
linksseitigen Überlaufe des so erhaltenen Produktes, das
man vor der darauffolgenden Multiplikation unterdrückt, zu Überträgen/macht. Hierbei muß eine ergänzende Umschaltung
hinzugefügt werden, welche die anfängliche Multiplikation mit 3 oder 5 oder 1 durch eine Multiplikation mit 10, 6
oder 60 ersetzt. Im allgemeineren lall, wo b eine Primzahl
ist, hat man r- = —=r—η—- , und man ersetzt die anfängliche
D 2D~' - 1
Multiplikation durch eine Multiplikation mit b. Außerdem
können alle weiter oben beschriebenen Umschaltungsmöglichkeiten
ihrerseits in verschiedenen; Kombinationen benutzt werden. .
Im folgenden sind rein beispielhaft einige Anwendungsmöglichkeiten
aufgeführt, für die der erfindungsgemäße Umwandler
je nach der benutzten Abwandlungsform eingesetzt
werden kannο
Als laborgerät: Der Umwandler kann evtl. mit Hilfe einer
Anpassung der ,Spannungsniveaus, Impedanzen usw» an ein
Digitalsystem angeschlossen werden (Register eines Rechners, Speicher usw.) und gestattet so dem Experimentierenden,
die rein binär anfallenden Zahlen direkt dezimal zu lesen.
Als Ausgangs organ eines Rechners: Der Umwandler kann im
Inneren einer I&n.gabe-Ausgabe-Einheit eingesetzt werden,
um ein Anzeigesystem zu steuern. Der Umwandler kann im vielfach für mehrere Binärquellen arbeiten.
Der Umwandler kann in einem Magnettrommelrechner auf einfache Weise verwirklicht werden, indem er irommelspuren
als Schieberegister (in der Art von Umlaufregistern) verwendet.
009830/1405
das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
Ebenso.kann der Umwandler als zentrales Organ einer
Recheneinheit eines Digitalreeimers benutzt v/erden,
denn die Addierfunktion ist keine spezielle Punktion
des Umwandlungssystems. Der ümv/andler kann als Ko die rungs·
organ für einen Rechner benutzt werden, der das Zahlensystem residueller Klassen benutzt, die Bestimmungen der
Residuen R. für jeden Modul ra^ können gleichzeitig
(mit den weiter oben betrachteten Umv/andlern mif'Hilfsregisterh")
oder nacheinander durch Umschaltung erfolgen.
Schließlich ist die Erfindung besonders gut dazu geeignet
(außer anderen Anwendungsfällen), ein autonomes Umwandlungssystem
in allen seinen Spielarten zu schaffen. In dieser Hinsicht besitzt der erfindungsgemäße Umwandler
einen häufigen Nachteil von Umwandlern älterer Bauart
nicht, nämlich die Abhängigkeit'von-einem-kompletten
Digitalrechner. Außerdem ist der ünv/andler 'virtochaftlich
herzustellen und arbeitet schneller als die auf Zählverfahren
beruhenden Methoden.
0 0 9 8 3 0 /1 A 0 5
Claims (1)
- ^924347BJirtt tf Dlpl.-lng. G. Schliebsdas Deutsche Patentamt, München PatentanwaltPatentansprücheVerfahren zur Umwandlung einer Binärzahl in die entsprechende binär !codierte Dezimalzahl, bei dem mit Hilfe von logischen Operationen und namentlich von Additionen und/oder Subtraktionen schrittweise durch dividiert wird und jedesmal ein Rest und ein Quotient bestimmt werden^ dadurch gekennzeichnet, daß bei einer gegebenen ganzen Zahl p, für,die 4p das kleinste Vielfache von 4 ist, für das die maximale Länge η der umzuwandelnden. Zahl kleiner oder höchstens gleich 4p-2 ist,jede Binärzahl S, deren Quotient Q und Rest R der Division durch 10 bei der Bestimmung jeder Dezimalziffer der umzuwandelnden Zahl ermittelt werden, mit -3. multipliziert wird,die Zahl 33 mit der ZahlY+1 = 0,0001 0001... 0001p+1 malmultipliziert wird, die aus der abgebrochenen Entwicklung des Bruches γπ- erhalten wird und p+1 mal die Periode 0001 enthält, - .das erhaltene Produkt durch eine Verschiebung um eine Stelle nach rechts durch 2 dividiert wird, wobei die so erhaltene Binärzahl dann einen gebrochenen Teil X=X1 χ o x, , χ ,x K ... enthält, dessen fünf erste Binärziffern umkehrbar eindeutig mit dem Rest R verbunden sind und eine kodierte Darstellung dieses Restes bilden, und ■'-.''-die Teilquotienten Q bestimmt werden, indem zum eingeschränkten Komplement von X eine Korrektur addiert wird,009830/ HOSdas Deutsche Patentamt, MünchenDIpI.-Ing. G. SchllebsPatentanwaltderen Periode von der Zahl x>,x,x.x' gebildet . . -d -o -^r -owird, wenn der Rest)^ 0 ist.2ο Verfahren zur Binär-Dezimal-Umwandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient Q, wenn der Rest R Φ 0 ist, erhalten wird, indem man das eingeschränkte Komplement X, die Zahl X-1 2 , die Zahl (1-X-1) 2""^5+5' und die durch die p+1 mal wiederholte Korrekturperiode gebildete Zahl (x_2 x_^ x. x c)p addiert, und wenn der Rest R=O ist, indem man X,- X-1 2"^4p+5^ und (0000)p+1 addiert.3. Verfahren zur Bi när-De ζ im al-Umwandlung nach Anspruch 1 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ziffern x. des Produktes (Υρ+1) (3S) durch Rekursion bestimmt werden, indem die Gruppen von vier Binärziffern der Zahl 5S als binäre Darstellungen der Hexadezimalzeichen A^ betrachtet werden, zu denen der Übertrag R^ hinzuzufügen ist, so daß die Zahl X-^+1 als Residuum Modulo 16 der Summe aus4. Verfahren zur Binär-Dezimal-Umwandlung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Ordnung k die Summe der Zahlen x^ und A, - bestimmt wird, die eine Hexadezimalzahl C^+1 aowie einen Übertrag a,. bilden, der gleich 0 oder 1 ist und mit dem Hexadezimalübertrag bk+1 der Summe G^ + R^.-j - R^ verbunden ist, welche die Zahl X]J.,-] liefert, um in Abhängigkeit von der benutzten Schaltung die Differenz R^+2 - %+<] <ier nächst höheren Ordnung bestimmen zu können»
009830/1405Dlpl.-lng. Q. Sehllebsdas Deutsche Patentamt, München PatentanwaltVerfahren zur Binär-Dezimal-Umwandlung nach. Anspruch und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt ·,. (33) (Y +y) erhalten wird, indem die Zahl S mit der durch Perioden von vier Ziffern 1 gebildeten Zahl Y'-p+1 = 1111 1Π1 .... multipliziert und dann das erhaltene Ergebnis S1 durch 5 und anschließend durch dividiert wird, wobei die erste Division mit Hilfe mindestens eines Subtrahierers erfolgt, der die durch die folgenden Gleichungen definierten logischen Operationen ausführen kann:= Sk φ xk-2 Φ Α-Ϊ-6. Verfahren zur Umwandlung einer Binärzahl in ein Zahlensystem mit ganzzahliger Basis b nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in analoger Weise die abgebrochene Entwicklung des Bruches t benutzt.7. Verfahren zur Umwandlung einer Binärzahl mit einem gebrochenen Teil in ein Zahlensystem mit ganzzahliger Basis b nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gebrochene Teil durch schrittweise Multiplikation mit der Basis b des Zahlensystems und durch Bildung von Überträgen umgewandelt wird, die durch das linksseitige Überlaufen der obigen Produkte gebildet werden.8. Umwandler zur Umwandlung einer Binärzahl in die entsprechende binär kodierte Dezimalzahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandler in seiner "Serien-Grrundform folgende Teile besitzt»Ein erstes Eingangs-Umlaufregister (1) mit 4p+4 Stellen (p4p+3009830/1405das Deutsche Patentamt, MünchenDlpl.-Ing. G. SchllebsPatentanwaltdrei Serienaddierer (3,4,5) zur Verarbeitung der Daten für die Bestimmung der partiellen Reste und Quotienten, wobei diese Addierer Jeweils mit einem Übertrag-Flip-Flop (c,a,b) verbunden sind;eine Matrix (L), um im Verlauf einer ersten Arbeitsphase nach einem festgelegten Kode den Rest E der Division durch 10, ausgehend von den vier ersten Stellen des Ausgangsregisters (2), zu bestimmen, wobei · diese Matrix (I) als anderen Eingang den Ausgang der vorletzten Stelle (P1) des Eingangsregisters (1) besitzt; .ein Umlauf regist er (6) zum Einschreiben der Korrekturperiode für die Bestimmung des Quotienten, die im Verlauf einer zweiten Arbeitsphase mit Hilfe des Ausganges (P ) des Eingangregisters (1) und eines der genannten Serienaddierer erfolgt;ein zweites Ausgangs-Umlaufregister mit 4p+4 Stellen, wobei die vier linken Stellen als Eingänge die entsprechenden Aufgänge der Llatrix (L) für die Bestimmung der Reute und folglich der gesuchten Dezimalziffern besitzen;einen Taktgeber, der mit einem Programmgeber zusammenarbeitet, der in üblicher '.Veise die verschiedenen erforderlichen Synchronisiersignale und besonders ein Signal liefert, das die beiden obigen Umwandlungsphasen sukzessive bestimmt (Fig. 1).9. Umwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Desimalsiffer ir.it Hilfe zweier vollständiger Umläufe der Information bestimmt wird.BAD009830/UO 51524348. Dlpl.-Ing. Q. Schllebsdas Deutsche Patentamt, München PatentanwaltW-10. Umwandler nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die rechte Außenstelle (P ) des Eingangsregisters (1) einerseits direkt mit einem ersten Eingang des ersten Serienaddierers (3) verbunden ist und andererseits mit Hilfe einer Verzögerungsstrecke (D) mit einem weiteren Eingang (3?' ) des gleichen Addierers, wobei die erzeugte Verzögerung gleich dem Zeitintervall zwischen zwei Taktimpulsen ist, so daß man/in der ersten Arbeitsphase, nachdem das Singangsregister (1) vollständig umgelaufen ist, den Inhalt S dieses Registers (1) mit drei multi-: pliziert hat.11. Umwandler nach Anspruch 8 /bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Serienaddierer als Eingänge einerseits den Ausgang des ersten Addierers und andererseits den der vierten Stelle von links entsprechenden Ausgang ϊ^ des Eingangsregisters (!) benutzt, während der dritte Serienaddierer als ersten Eingang den Hauptausgang des zweiten Addierers benutzt und als zweiten Eingang den Ausgang eines Flip-Flop-Schaltkreises (T), der zwischen- Taktimpulsen von gegebenem Abstand die Folge 1111 liefert derart, daß der Ausgang (Pz13) des Eingangsregisters (1) seriell den Wert der in der vorangegangenen Periode berechneten Hexadezimalzahl liefert, und daß man zur Zeit t,T . im Aussangsregister (2) die Stellen (x_2 x_^ x_.x_f-) des Wortes "(X) erhält, das zur Bestimmung des partiellen Restes (R) und folglich einer Desimalziffer der umzuwandelnden Zahl dient.12. Umwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man gemäß einer Ab.Tandlungsf orm anstelle des dritten Addierers einen Subtrahierer oder einen Addierer-Subtrahierer benutzt, mit dem die Summe Modulo 16 von (Rk+1 Φ ~"\) aus dem Inhalt der mit den beiden ersten Addierern verbundenen Übertrag-Flip-Flops (ä"..und b) und anschließend der Wert der Ziffer (x, -, )009830/1405 '': -'BADORkSIfNAL1524348Dlpl.-ing. G. Schllebsdas Deutsche Patentamt, München Patentanwaltals Summe Modulo 16 aus diesem Ergebnis und dem Inhalt des mit dem benutzten Subtrahierer verbundenen Flip-Flops(c) bestimmt wird«13«.Umwandler nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Ausführungsform für Serienverarbeitung ein Aufbau für Parallelverarbeitung erfolgt, indem die in der'Seriengrundform benutzten Addierer in entsprechender Weise angeordnet und in geeigneter Anzahl wiederholt werden.009830/1405Lee rs ei te
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR44692A FR1477485A (fr) | 1966-01-04 | 1966-01-04 | Convertisseur binaire-décimal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1524347A1 true DE1524347A1 (de) | 1970-07-23 |
Family
ID=8597646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19661524347 Pending DE1524347A1 (de) | 1966-01-04 | 1966-12-27 | Binaer-Dezimal-Umwandler |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3611349A (de) |
DE (1) | DE1524347A1 (de) |
FR (1) | FR1477485A (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3736412A (en) * | 1971-05-17 | 1973-05-29 | Rca Corp | Conversion of base b number to base r number, where r is a variable |
US4342027A (en) * | 1980-06-03 | 1982-07-27 | Burroughs Corporation | Radix conversion system |
US9143159B2 (en) | 2012-10-04 | 2015-09-22 | Silminds, Inc. | DPD/BCD to BID converters |
US9134958B2 (en) | 2012-10-22 | 2015-09-15 | Silminds, Inc. | Bid to BCD/DPD converters |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB745907A (en) * | 1952-11-04 | 1956-03-07 | British Tabulating Mach Co Ltd | Improvements in or relating to electronic apparatus for translating a number from a first to a second radix of notation |
US2929556A (en) * | 1955-05-26 | 1960-03-22 | Alwac Internat | Data converter and punch card transducer for digital computers |
US2814437A (en) * | 1956-07-30 | 1957-11-26 | Bell Telephone Labor Inc | Binary decoder |
US3026034A (en) * | 1957-10-07 | 1962-03-20 | Gen Electric | Binary to decimal conversion |
US3172097A (en) * | 1961-07-27 | 1965-03-02 | Edward H Imlay | Binary to binary-coded-decimal converter |
US3257547A (en) * | 1963-02-19 | 1966-06-21 | Cubic Corp | Fractional binary to binary-coded-decimal and binary-coded-decimal to whole number binary conversion devices |
US3373269A (en) * | 1964-11-25 | 1968-03-12 | Litton Business Systems Inc | Binary to decimal conversion method and apparatus |
US3366780A (en) * | 1965-11-29 | 1968-01-30 | Ibm | Shift multiplier |
-
1966
- 1966-01-04 FR FR44692A patent/FR1477485A/fr not_active Expired
- 1966-12-27 DE DE19661524347 patent/DE1524347A1/de active Pending
-
1970
- 1970-08-05 US US61460A patent/US3611349A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3611349A (en) | 1971-10-05 |
FR1477485A (fr) | 1967-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2718849C2 (de) | Datenverarbeitungsanlage für Datenelemente einer Matrix aus M Speichermoduln und mit p Prozessoren | |
DE2748991C2 (de) | Einrichtung zur Umsetzung von Dezimalzahlen | |
DE1236834B (de) | Rechengeraet | |
DE2452457C3 (de) | Elektronischer Rechner | |
DE2034841A1 (de) | Digital Rechenanlage | |
DE3144563C2 (de) | ||
DE1499174B1 (de) | Dividiervorrichtung fuer Digitalrechner | |
DE1524347A1 (de) | Binaer-Dezimal-Umwandler | |
DE2158011C3 (de) | Digitales Anzeigesystem | |
DE1195074B (de) | Mikroprogramm-Steuerwerk einer programm-gesteuerten Rechenmaschine | |
DE1222290B (de) | Binaere Recheneinrichtung zur Bildung und Akkumulation von Produkten | |
DE1774674A1 (de) | Digitale Rechenanlage fuer Regelsysteme | |
DE2061493A1 (de) | Ziffernanzeigeeinrichtung fur Rechner | |
DE2265696C2 (de) | Rechenanordnung | |
DE2158833C3 (de) | Einrichtung an einem tastenbetätigten Elektronenrechner zur Durchführung von Reihenberechnungen | |
DE1103646B (de) | Inkrement-Rechenmaschine | |
DE1499284A1 (de) | Datenbearbeitungsanlage | |
DE1549461C3 (de) | ||
DE1116923B (de) | Divisionsanordnung fuer Ziffernrechner | |
DE3009692A1 (de) | Elektronischer rechner mit akustischer datenausgabe | |
DE2508141A1 (de) | Verfahren zur transformation von reellen zahlen | |
DE1157009B (de) | Rechenwerk einer digitalen Rechenmaschine | |
DE2844125C2 (de) | ||
DE1449567C3 (de) | Digitales Datenverarbeitungssystem | |
DE1184125B (de) | Zweistufiges Rechenwerk |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHW | Rejection |